汽車變速箱上蓋的加工工藝及工裝

1、汽車變速箱上蓋的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)學(xué)院：繼續(xù)教育學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動化2012年09月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績評定機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其白動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第答辯委員會于年月日審定了班級李想學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。設(shè)計(jì)（論文）題目：汽車變速箱上蓋的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）說明書共28頁，設(shè)計(jì)圖紙2.5張。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會意見：成績：機(jī)白專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會（簽字）主任委員摘要汽車變速箱上蓋是汽車變速箱的重要組成部分。它與變速箱箱體裝配，為變速箱內(nèi)部的齒輪、軸等工作元件提供一個(gè)穩(wěn)定安全的工作環(huán)境，防止內(nèi)部零件在暴露環(huán)境下工作。上蓋上還設(shè)計(jì)了檢查窗，是為了便于觀查

2、內(nèi)部元件的工作情況。本設(shè)計(jì)說明書是在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中撰寫完成的，是對變速箱上蓋加工工藝、工裝設(shè)計(jì)的說明、分析和論證。主要內(nèi)容有：上蓋的工藝規(guī)程制定、典型加工工序分析、專用夾具設(shè)計(jì)。變速箱上蓋是典型的鑄造箱蓋類零件。結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)就是扁平，長度寬度尺寸大，高度方向尺寸不大。考慮到上蓋零件的毛坯選擇鑄造加工而成，在構(gòu)型方面基本符合毛坯鑄造方法的要求。非加工的成形面都采用了利于脫棋的倒圓角設(shè)計(jì)。為了能在不拆卸上蓋全體的條件下觀察與檢修內(nèi)部元件的運(yùn)作和故障情況，在零件設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了在上蓋的頂部設(shè)計(jì)一個(gè)檢查口，為一凸臺結(jié)構(gòu)。與箱體裝配的接合面尺寸很大，當(dāng)用螺栓和定位銷將其與變速箱主體結(jié)合的時(shí)候，大的接合面能

3、保證接合的密封性。夾具主要起保證加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)效率；降低生產(chǎn)成本；擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍；減輕勞動強(qiáng)度等功用。通過這些我對變速箱上蓋零件制造過程有一個(gè)總體的，全貌的了解與把握,能夠掌握金屆切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識，能選擇加工方法與機(jī)床，夾具及加工參數(shù)，具備制定工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，初步具備分析解決工藝問題的能力。關(guān)鍵詞：工藝；工裝；夾具摘要錯(cuò)誤！未定義書簽。引言1第1章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定21.1.1 1.1零件的工藝性分析2零件的功用2零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工藝性2主要加工表面及其技術(shù)要求21.2確定生產(chǎn)類型31.3.1 1.3零件毛坯選擇3零件

4、毛坯材料選擇3變速箱上蓋的毛坯4毛坯的制造方式41.4零件加工工藝規(guī)程的制定5選擇加工方法和加工方案5定位基準(zhǔn)的選擇5熱處理及檢驗(yàn)的選擇與安排6擬定工藝路線6選擇各工序加工機(jī)床設(shè)備及工藝裝備9確定各工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗(yàn)方法10確定典型工序的切削用量及工序基本工時(shí)定額12工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析16第2章夾具設(shè)計(jì)172.1鉆床夾具的設(shè)計(jì)17鉆床夾具的定位方案設(shè)計(jì)17鉆床夾具的定位誤差分析18鉆削力與夾緊力的計(jì)算19夾具的夾緊裝置與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23鉆床夾具的動力裝置設(shè)計(jì)25第3章結(jié)論26參考文獻(xiàn)27致謝28引言制造業(yè)是國家發(fā)展與社會進(jìn)步的基礎(chǔ)，而汽車制造將是未來面對普通消費(fèi)者的主要的機(jī)械制

5、造產(chǎn)品，而隨著國家的發(fā)展人民生活水平的提高，人們對汽車的需求和要求必定變的更多，所以我們有必要對汽車及汽車零件的設(shè)計(jì)與加工投入更多的精力。了解機(jī)械中零件的加工工藝特點(diǎn)及工藝工裝設(shè)計(jì)是非常必要的。通過對汽車變速箱上蓋工藝工裝設(shè)計(jì)可以對大學(xué)里所學(xué)習(xí)的機(jī)械制造工藝學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì),互換性與技術(shù)測量等許多課程進(jìn)行復(fù)習(xí)與提高，并掌握綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力。在此設(shè)計(jì)中，我將繪制一張變速箱上蓋零件圖；編寫上蓋加工的工藝規(guī)程；設(shè)計(jì)一套專用夾具以及繪制夾具圖，火具夾具體零件圖。通過這些對汽車變速器制造活動有一個(gè)總體的，全貌的了解與把握，能夠掌握金屆切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識，能選擇加工方法與機(jī)床

6、，火具及加工參數(shù)，具備制定工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力，了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展?fàn)顩r。并為將來畢業(yè)后的工作打下良好的基礎(chǔ)。為了更好的進(jìn)行此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我在圖書館借閱了許多資料，其中對設(shè)計(jì)幫助比較大的有侯家駒編的汽車制造工藝學(xué)，張耀宸編的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊，楊黎明主編的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊編委會編的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等許多圖書。由丁本人水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中必定有許多錯(cuò)誤的地方，還請各位老師批評，指正。第1章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定1.1零件的工藝性分析1.1.1零件的功用此

7、次設(shè)計(jì)的課題是關(guān)丁汽車變速箱上蓋的工藝工裝設(shè)計(jì)。變速箱的上蓋是汽車變速箱的重要組成部分。汽車變速箱內(nèi)有很多的精密的齒輪，軸等零件，結(jié)構(gòu)體系也較為復(fù)雜。為了保證內(nèi)部的全部零件不再暴露的環(huán)境下工作，防止灰塵油污以及其他一些物質(zhì)進(jìn)入到箱體內(nèi)部腐蝕零件，為箱體做一個(gè)上蓋是很必需的。1.1.2零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工藝性變速箱上蓋是典型的鑄造箱蓋類零件。結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)就是扁平，長度寬度尺寸大，局度方向尺寸不大。考慮到上蓋零件的毛坯選擇鑄造加工而成，在構(gòu)型方面基本符合毛坯鑄造方法的要求。非加工的成形面都采用了利丁脫模的倒圓角設(shè)計(jì)。為了能在不拆卸上蓋全體的條件下觀察與檢修內(nèi)部元件的運(yùn)作和故障情況，在零件設(shè)計(jì)時(shí)考慮到

8、了在上蓋的頂部設(shè)計(jì)一個(gè)檢查口，為一凸臺結(jié)構(gòu)。與箱體裝配的接合面尺寸很大，當(dāng)用螺栓和定位銷將其與變速箱主體結(jié)合的時(shí)候，大的接合面能保證接合的密封性。但是考慮到加工的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性，零件設(shè)計(jì)中簡化了加工平面。在能保證接合的要求的前提下，加工表面的粗糙度等精度要求盡量降低。并且還在接合面上設(shè)計(jì)了裝配定位孔和工藝定位孔，保證了裝配的精度。1.1.3主要加工表面及其技術(shù)要求變速箱上蓋的加工內(nèi)容主要是關(guān)丁平面和孔的加工。平面的加工主要包括：1、底部大接合面的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra6.3m2、凸臺小平面的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra6.3m至大接合面距離要求900.2mm3、上蓋內(nèi)側(cè)兩端面的加工，技

9、術(shù)要求：表面粗糙度Ra12.5m,兩端面之間距離要求900mm4、孔的加工包括：1、大接合面上14個(gè)直徑11mm勺通孔加工，沒有特別的技術(shù)要求。2、2個(gè)直徑13mm勺裝配定位孔的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra1.6pm,0.03旦作梢度爰水（I）130.03mm3、2個(gè)直徑11mm勺工藝定位孔的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra1.6pm,直徑精度要求411o0.027mm4、內(nèi)壁頂部的4個(gè)49.6mm的深孔加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra6.3m相對D基準(zhǔn)位置度要求40.2mm,孔最深處至大接合面距離要求780.2m5、頂平面的4個(gè)M10螺紋孔的加工，技術(shù)要求：相對丁D基準(zhǔn)位置度要求40.4mm深

10、18mm6、凸臺上M16螺紋孔的加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra6.3m，相對丁D基準(zhǔn)位置度要求0.4mm通孔。7、上蓋上M14螺紋斜孔的加工，技術(shù)要求：孔中心軸線與Z軸角度45度，宜府工T向曹求其片0.15°.2同成刀凡女刁v550.15mm/木板'女刁v260.2mm8、上蓋兩端4個(gè)直徑16mm勺深孔鉆擴(kuò)加工，技術(shù)要求：表面粗糙度Ra6.311m鉆孔416H/mm夕卜擴(kuò)孔要求4200.05mm孔中心線間距30.1mm,高度方向距大接合面距離370.1mm其中一端兩個(gè)深孔的加工提出更高的形位要求：直線度0.03mm相對D基準(zhǔn)位置度40.2mm相對E基準(zhǔn)位置度0.3mm（參見變

11、速箱上蓋零件圖）。9、上蓋內(nèi)壁階梯孔的加工，技術(shù)要求：孔直徑為48.500.2mm,49mm,412mm深139mm形位要求有2個(gè)，相對C基準(zhǔn)的位置度要求40.3mm,相對F基準(zhǔn)的垂直度要求0.06mm.1.2確定生產(chǎn)類型因變速箱上蓋的生產(chǎn)產(chǎn)量很大，采用專用設(shè)備和專用工藝裝備，廣泛采用高效的專用機(jī)床等，且大多數(shù)設(shè)備經(jīng)常重復(fù)進(jìn)行某個(gè)工序的加工。根據(jù)變速箱上蓋的這些生產(chǎn)特點(diǎn)，確定生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。1.3零件毛坯選擇1.3.1零件毛坯材料選擇考慮到變速箱上蓋的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，制造精度不高，幾何尺寸也比較大，以及考慮到生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。所以其毛坯的材料選用容易成型，吸震性好，加工工

12、藝性好和成本低的灰口鑄鐵，HT20-40.其性能HB170-241203。1.3.2變速箱上蓋的毛坯毛坯圖是毛坯制造和編制零件加工工藝的重要零件。制定工藝過程時(shí)，需要分析毛坯圖，主要是分析粗加工的定位基準(zhǔn)，其次分析鑄件毛坯的分型面，澆口，冒口的位置，拔模斜度，圓角半徑的大小。鑄件毛坯如圖1-1所示：b)(c)圖1-1鑄件毛胚圖1.3.3毛坯的制造方式毛坯制造方法的選擇時(shí)應(yīng)考慮下列因素，生產(chǎn)類型；工件結(jié)構(gòu)和尺寸；工件的機(jī)械加工性能要求；工件的工藝性能要求。分析此減速器箱體，毛坯采用砂型澆注成型，在砂型中保溫20-30min,直到冷卻消除鑄件的應(yīng)力，最終進(jìn)行噴漆處理。分型面選用在軸承孔的軸向垂直面

13、，取外面一側(cè)為上蓋，便丁澆注，排氣和出砂3。1.4零件加工工藝規(guī)程的制定1.4.1選擇加工方法和加工方案上蓋零件各個(gè)加工表面的加工方法和加工方案具體如下：1、底部大接合面：粗銖一精銳；2、凸臺小平面：粗銖一精銳；3、內(nèi)側(cè)兩端面：粗銖一半精銖；4、大接合面上14個(gè)411mm勺通孔：鉆孔；5、2個(gè)413mm勺裝配定位孔的：鉆孔-皎孔；6、2個(gè)411mm勺工藝定位孔：鉆孔-皎孔；7、內(nèi)壁頂部的4個(gè)49.6mm的深孔：鉆孔一粗皎；8、頂平面的4個(gè)M10螺紋孔：鉆螺紋預(yù)孔一攻絲；9、凸臺上M16螺紋孔：鉆螺紋預(yù)孔一攻絲；10、上蓋上M14螺紋斜孔：鉆螺紋預(yù)孔一攻絲；11、上蓋兩端4個(gè)416mm勺深孔：鉆

14、孔一擴(kuò)孔；12、上蓋內(nèi)壁階梯孔：鉆孔一擴(kuò)孔；1.4.2定位基準(zhǔn)的選擇由丁各加工階段的加工性質(zhì)不同，所以對定位基準(zhǔn)的要求也有所不同。粗加工階段的主要任務(wù)是切除大部分余量，切削力大，對定位基準(zhǔn)的要求主要是穩(wěn)定可靠。定位基準(zhǔn)表面應(yīng)該足夠大，并便丁施加較大的夾緊力而不致引起工件變形。精加工階段的主要任務(wù)是保證精度問題。此時(shí)大部分余量都已經(jīng)被切除，工件的剛度有所下降，而加工精度要求更高，因此要在選擇定位基準(zhǔn)是要保證因定位而引起的誤差很小。由丁工序性質(zhì)不同，定位基準(zhǔn)也不同。如在第一道工序中只能用毛坯表面來定位，這是粗基準(zhǔn)。在以后各工序的加工中，可以采用已經(jīng)切削加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這就是精基準(zhǔn)。根據(jù)以上

15、關(guān)丁定位基準(zhǔn)選擇的概述，具體到變速箱上蓋的工藝加工過程，定位基準(zhǔn)的選擇大致如下：開始，先是凸臺小平面和上蓋底部大接合面兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)進(jìn)行粗精銖加工。先是以大接合面為粗基準(zhǔn)加工小平面，然后在以加工過的小平面為基準(zhǔn)加工大接合面；在工序鉆、擴(kuò)、皎接合面上一系列孔以及螺紋預(yù)孔的工序當(dāng)中，考慮到工件加緊的穩(wěn)定可靠，以及考慮到與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合，宜選擇大接合面為精基準(zhǔn)加工；在鐵削內(nèi)壁兩端面的工序時(shí)，考慮銖削的力度加大，為保證加緊穩(wěn)定可靠，依然宜選大接合面為精基準(zhǔn)加工；在內(nèi)壁頂部鉆、皎4個(gè)49.6mm系孔工序中，考慮到保證工件在加工中不變形，宜選小平面為定位基準(zhǔn)；在鉆、擴(kuò)內(nèi)壁階梯孔、兩端416mm深孔，

16、以及攻絲螺紋預(yù)孔的工序中，考慮到加工方便、加緊可靠、且與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合等因素，還是選擇大接合面為定位基準(zhǔn)。1.4.3熱處理及檢驗(yàn)的選擇與安排在本次設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)相關(guān)的零件材料為鑄件，在其裝配工作時(shí)承受的作用力很小，且沒有較高要求的接合或者配合工作面，所以不需要安排調(diào)質(zhì)，正火、退火等等的熱處理工序。但需要安排一個(gè)活理砂冒口，噴砂的工序。至丁檢驗(yàn)工序，考慮到零件本身的加工精度不是很高，且加工過程中變形破壞的可能性不大，所以不需要特別安排中間檢驗(yàn)的工序。每道工序結(jié)束后，正常用游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)等檢驗(yàn)。在最后的工序里，再按圖樣要求做全面檢查即可。1.4.4擬定工藝路線擬訂工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵。

17、工藝路線不僅影響加工質(zhì)量和效率，而且影響工人勞動強(qiáng)度，設(shè)備投資，車間面積，生產(chǎn)成本等，必須進(jìn)行多種方案的分析比較。加工方法的選擇首先要保證加工質(zhì)量；其次還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。機(jī)加工工序安排應(yīng)滿足先基準(zhǔn)后其他；先主后次，先粗后精，先面后孔等原則。1、工藝路線表表1-1的第一套工藝方案是根據(jù)機(jī)加工序安排的原則，參考類似零件的加工工藝編排的。表1-2第二套工藝方案是參考汽變速箱加工的現(xiàn)場工藝編排的。表1-1第一套工藝路線方案(mm)工序號工序名稱1鑄造毛坯2活理燒冒口，噴砂3粗鐵，半精銖上蓋凸臺小平面4粗鐵，半精銖底部大接合面5鉆、皎14個(gè)411孔6鉆、皎2個(gè)413的裝配定位孔。7鉆、釵2個(gè)411

18、工藝定位孔8中間檢查9粗鐵、半精銳內(nèi)側(cè)兩端面10在內(nèi)壁頂部鉆皎4個(gè)49.6的深孔11在凸臺上鉆M10M16的螺紋孔預(yù)孔12鉆M14的螺紋斜孔的預(yù)孔13對M10,M1礎(chǔ)紋預(yù)孔攻絲14對M14螺紋預(yù)孔攻絲15鉆、擴(kuò)上蓋內(nèi)壁48.5、49、412的階梯深孔16在上蓋一端鉆、擴(kuò)416深孔17在上蓋另一端鉆、擴(kuò)416深孔18鉗，去毛刺，活洗上油19按圖樣要求檢查入庫表1-2第二套工藝路線方案工序號工序名稱1鑄造毛坯2活理燒冒口，噴砂3粗鐵，半精銖上蓋凸臺小平面4粗鐵，半精銖底部大接合面5鉆、釵2-411«定位孔；鉆、釵2-413的裝配定位孔；鉆、釵14-411孔6粗鐵、半精銳內(nèi)側(cè)兩端面7在內(nèi)壁

19、頂部鉆皎4個(gè)49.6的深孔8在上蓋一端鉆、擴(kuò)、皎416通孔9在上蓋另一端鉆、擴(kuò)、皎416通孔10鉆、皎、擴(kuò)上蓋內(nèi)壁48.5、49、412的階梯深孔11在凸臺上鉆M10M16的螺紋孔預(yù)孔并攻螺紋12鉆M14的螺紋斜孔的預(yù)孔并攻螺紋13鉗，去毛刺，活洗上油14按圖樣要求檢查入庫(mm)2、兩套工藝路線方案比較第一套方案，雖然也能達(dá)到加工要求，但是工序明顯不如第二套工序集中鉆皎上蓋表面的一系列孔可以集中到一個(gè)工序中完成，減少裝火的次數(shù)，提高效率。鉆螺紋預(yù)孔完全可以像第二套方案中集中到一個(gè)工序中完成。在第八個(gè)工序中，方案一安排了一次中間檢查，其實(shí)也是沒有必要的。因?yàn)榭傮w上前面這些加工工序精度要求都不是

20、很高的，而且每道工序完成后都有專用的量具檢驗(yàn)。增加一道工序不妥。還有就是第二套方案中將鉆擴(kuò)階梯孔的工序安排在鉆擴(kuò)兩端416m演孔之后，因?yàn)殡A梯孔很深，且與416mm勺深孔相貫穿，當(dāng)加工完416mmfL時(shí)，在階梯孔鉆皎的時(shí)候自然就沒有那么多的鉆皎深度了，難度降低，更易保證精度。第二套方案聯(lián)結(jié)緊湊，適當(dāng)選用一些專用工裝、設(shè)備，效率和加工精度都更加有保障。對丁大批量生產(chǎn)是比較合理的方安，加工中輔助時(shí)間少，可以高質(zhì)、高效達(dá)到各工序所需達(dá)到的要求。所以選用第二套工藝方案。1.4.5選擇各工序加工機(jī)床設(shè)備及工藝裝備各個(gè)工序加工機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用情況具體如下：1、粗精銖?fù)古_小平面：立式銖床X53，專用

21、火具，立鐵刀，游標(biāo)卡尺。2、粗精銖上蓋底部大接合面：臥式（萬能）銖床X62W專用火具，端鐵刀,游標(biāo)卡尺。3、鉆皎14個(gè)411mnfL:立式鉆床Z550，專用夾具，專用復(fù)合鉆皎刀具，游標(biāo)卡尺。4、鉆、皎裝配定位孔2頊130.03：立式鉆床Z550,專用夾具，專用鉆皎復(fù)合刀具，專用塞規(guī)。5、鉆、皎工藝定位孔2-41100.027:立式鉆床Z550,專用夾具，專用鉆皎復(fù)合刀具，專用塞規(guī)。6、鐵內(nèi)側(cè)兩端面：臥式（萬能）銖床X62W專用火具，端刀,游標(biāo)卡尺。7、在內(nèi)壁頂部鉆、皎4個(gè)49.6mm的深孔：立式鉆床Z550,專用夾具，直徑49.4mm的直柄麻花鉆，直徑49.6mm錐柄長刃機(jī)用皎刀，專用塞規(guī)，深

22、度卡尺，孔距量規(guī)。8、在凸臺上鉆M1QM16螺紋孔的螺紋預(yù)孔：立式鉆床Z550,專用夾具，直徑分別為414.5mmM）8.5mm的短麻花鉆，游標(biāo)卡尺。9、鉆M14螺紋斜孔的預(yù)孔：立式鉆床Z550,專用火具，短麻花鉆，游標(biāo)卡尺。10、鉆、擴(kuò)上蓋內(nèi)壁階梯孔：立式鉆床Z550,專用夾具，直徑48.2mm的錐柄加長麻花鉆，直徑分別為49mm和412mm的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆，直徑48.5mm專用加長皎刀，專用塞規(guī)，深度卡尺。11、對M1QM16螺紋預(yù)孔攻絲：立式鉆床Z550,專用夾具，直徑分別10.0mmffi14.00mm3勺細(xì)柄機(jī)用絲錐，游標(biāo)卡尺。12、對M14螺紋斜孔預(yù)孔攻絲：立式鉆床Z550,專用夾具，

23、直徑14.00mm的細(xì)柄機(jī)用絲錐，游標(biāo)卡尺。13、在上蓋一端鉆、擴(kuò)416mn«孔：立式鉆床，專用火具，直徑415.7的錐柄加長麻花鉆，直徑420mm勺標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆，直徑416mm勺專用皎刀，專用塞規(guī)，孔距量規(guī)，深度卡尺。14、在上蓋另一端鉆、擴(kuò)416mmffi孔：立式鉆床，專用火具，直徑415.7的錐柄加長麻花鉆，直徑420mm勺標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆，直徑416mm勺專用皎刀，專用塞規(guī)，孔距量規(guī)，深度卡尺。1.4.6確定各工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗(yàn)方法各個(gè)工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗(yàn)方法如表1-3所?。罕?-3各工序的工序尺寸、表面粗糙度及檢驗(yàn)方法(mm)工序號工序尺寸檢驗(yàn)方法1鑄造毛

24、坯2清理3粗洗上蓋凸臺小平面到尺寸（件高）95.3-95仆銖小平面到尺寸（件高）94,保證圖紙尺寸80,保證Ra為6.3游"尺0125;0.1粗糙度比較樣塊4粗鐵上蓋同S大接合面至尺寸（件高）91.3-91仆鐵底部大接臺面全尺寸900.2保證Ra為6.3游"尺0125;0.055鉆兩個(gè)工藝定位孔達(dá)到410.8-10.82皎孔至尺寸4110°.°27，保證Ra為1.6專用量規(guī)粗糙度比較樣塊鉆兩個(gè)裝配定位孔至尺寸412.7-12.8皎孔至尺寸4130.03,保證Ra為1.6鉆14個(gè)411的通孔至尺寸410.5-10.6粗皎孔至尺寸411孔距量規(guī)6粗鐵內(nèi)壁一端

25、面至尺寸（兩端面間距）92仆銖內(nèi)壁一端面至尺寸（兩端面間距）91.5,距定位孔尺寸保證1470.1粗鐵內(nèi)壁另一端而全尺寸（兩端面間距）90.5仆銖此端"尺寸（兩端面間距）900.2,保證表面粗糙度Ra12.5游標(biāo)卡尺0150;0.05粗糙度比較樣塊7在內(nèi)壁頂部鉆4個(gè)深孔，直徑至49.4-49.42,深度59精皎孔至圖紙尺寸49.600.15,保證Ra6.3專用塞規(guī)孔距量規(guī)深度卡尺粗糙度比較樣塊8在上蓋一端鉆2個(gè)通孔至尺寸415.7-415.8擴(kuò)兩孔至200.05,深3,保證Ra為6.3鉉兩孔，至尺寸4160源，保證Ra為6.3W.專用塞規(guī)孔距量規(guī)深度卡尺粗糙度比較樣塊9在上蓋另一端鉆

26、2個(gè)通孔至尺寸415.7-415.8擴(kuò)兩孔至200.05,深3,保證Ra為6.3鉉兩孔，至尺寸4160.050，保證Ra為6.3W.專用塞規(guī)孔距量規(guī)深度卡尺粗糙度比較樣塊10在上蓋內(nèi)壁鉆深孔至尺寸48.3-48.35,深151仆皎孔至尺寸48.500.2擴(kuò)孔至尺寸49,擴(kuò)孔深13擴(kuò)孔至尺寸412,擴(kuò)孔深3專用塞規(guī)深度卡尺11在凸臺上鉆M10螺紋預(yù)孔至尺寸48.5,深度20專用塞規(guī)對M10螺紋預(yù)孔攻絲，有效螺紋長度18鉆M16螺紋預(yù)孔至尺寸414.5,通孔對M16預(yù)孔攻絲，攻透，保證Ra達(dá)6.3深度卡尺粗糙度比較樣塊12鉆M14斜孔的預(yù)孔至尺寸412.5,通孔對預(yù)孔攻絲，攻透，保證Ra達(dá)6.3專

27、用塞規(guī)角度儀器粗糙度比較樣塊13活洗14檢查入庫1.4.7確定典型工序的切削用量及工序基本工時(shí)定額選擇第7道工序，鉆皎內(nèi)壁頂部4-49.600.15mm勺深孔。加工條件：立式鉆床Z550,專用刀具，專用夾具。1、鉆孑L至49.4-49.42mm，深59mm確定背吃刀量ap=1/2*d=4.7mm;鉆頭：49.4mm由丁工件材料是HT20-40;HB>=170查得：進(jìn)給量f=0.22mm,T=2100s=35min7,3;刀具材料選用高速鋼，由資料查知：CV14.7,ZV0.25,XV0,Y/0.55,m0.1257;乂查表得：Ktv1.0,KapV0.88,KsV0.75;%1.0,Kt

28、v1.07;由丁：Cvd°ZvYKvpfYV(1-1)式中V(m/s);鉆削速度f鉆削進(jìn)給量（mm/r）；ap背吃刀量（mm；T耐用度（t）;do鉆頭直徑（mm）；Cv、Zv、Xv、Yv、m系數(shù)，由被加工的材料性質(zhì)和鉆削條件決定;所以由以上數(shù)據(jù)可知道：0.2514.79.40.12500.55354.70.221.01.00.750.881.01.016.62m/s;由丁：1000vnd°式中n鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min）；v鉆頭切削速度（r/min）；d0鉆頭直徑（mm。所以：100016.62n1563.3r/min;9.4查表山取標(biāo)準(zhǔn)值500r/min由文獻(xiàn)中知：lI?I3

29、10nf式中l(wèi)1為鉆孔深度（mm；I2、I3分別為刀具切入、退出長度（n鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min）；f鉆頭縱向進(jìn)給量（mm/r）。而59mm7.5mm0.31D0.319.4所以：597.52.91T05000.22(1-2)(1-3)mm；2.91mm0.63min2、皎孔至49.600.15,達(dá)圖紙要求皎刀選用直徑9.6mm隹柄長刃機(jī)用皎刀，由丁工件材料是HT20-80;HB>=170所以查資料知：進(jìn)給量f=1.3mm/r。刀具材料選用高速鋼3,7。查知：CV15.6,ZV0.2,XV0,YV0.5,m0.3;乂查表得：KtvKcv由丁：V11.0,Kapv°.88,Ksv1.

30、0,%1.0,QCvd0Vcc(1m)/m_Xv£*60Taf0.95;0.73,7,Kvm/s(1-4)式中V皎削速度（m/s）;f皎削進(jìn)給量（mm/r）；ap背吃刀量（mm；T耐用度（t）;d0皎刀直徑（mm）；CV、ZV、XV、Y/、m系數(shù)，由被加工的材料性質(zhì)和皎削條件決定。15.69.60.2600.7450.31.30.5所以由以上數(shù)據(jù)可知:1.01.00.70.881.00.958.59m/s由于:(1-5)1000vnd。式中n皎刀轉(zhuǎn)速（r/min）；v皎刀切削速度（r/min）；d°皎刀直徑（mm。所以:10008.599.6285.7r/min查表n取標(biāo)準(zhǔn)

31、值250r/min由文獻(xiàn)中知:TliI2I30nfl59mml20.31D0.319.62.976mm11查表可知為2.5mm所以:T。'592.52.9762501.30.198min3、輔助時(shí)間計(jì)算由文獻(xiàn)查表得：a. 裝卸工件時(shí)間：工件重量為30-40kg之間，t1=0.1minb. 鉆換時(shí)間t2=0.10minc. 皎換時(shí)間t3=0.10mind. 排屑時(shí)間t4=0.06mine. 電機(jī)起動t5=0.02minf. 快進(jìn)，快退t6=0.05ming. 工作臺移動t7=0.1minh. 液壓缸夾緊時(shí)間t8=0.05min快速工作其他時(shí)間：t9=0.13min1'3總的輔助時(shí)

32、間為：T04(t2t7)t1t8t94(0.10.10.060.020.0520.1)0.050.130.12.3min4、加工此工序所需的總時(shí)間加工此工序所需的總時(shí)間T計(jì)算如下:T4（T0T。）T?！?（0.630.20）2.35.62min1.4.8工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析制訂工藝規(guī)程時(shí)，在保證質(zhì)量的前提下，往往會出現(xiàn)幾種不同的方案。其中有些方案生產(chǎn)率很高，但設(shè)備和工夾具的投資比較大；另一些方案可能投資比較省，但生產(chǎn)率較低。因此，不同的方案就有不同的經(jīng)濟(jì)效果。本設(shè)計(jì)的減速器殼體屆丁大量生產(chǎn)。其長年生產(chǎn)所以本設(shè)計(jì)中采用大投資建立生產(chǎn)線將有利丁提高生產(chǎn)率。第2章夾具設(shè)計(jì)2.1鉆床夾具的設(shè)計(jì)2.

33、1.1鉆床火具的定位方案設(shè)計(jì)1、定位方式的選擇在本次鉆床夾具設(shè)計(jì)中，和前面鐵床夾具定位基準(zhǔn)選擇的原則一樣，盡可能的選用工序基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，即遵循所謂的基準(zhǔn)重合原則。當(dāng)用多個(gè)表面定位的時(shí)，應(yīng)選擇其中一個(gè)較大的表面為主要定位基準(zhǔn)，有利丁工件裝夾的平穩(wěn)，保證夾具能有效夾緊以及保證工件不至丁變形等。本次鉆床夾具設(shè)計(jì)中，根據(jù)在制訂工藝規(guī)程所選用的定位基準(zhǔn)一一上蓋底部大接合面,所以選擇底部大接合面為定位基準(zhǔn)。此次設(shè)計(jì)的鉆床夾具用丁鉆、擴(kuò)上蓋內(nèi)壁階梯孔，選用的機(jī)床為立式鉆床Z550,所以工件在夾具中應(yīng)該是豎直放置。考慮到鉆孔的精度要求較高，定位應(yīng)該選擇完全定位。具體的布置就是在大接合面上用兩塊支承板限制x、

34、z、y三個(gè)自由度；在上蓋的一側(cè)用一個(gè)固定支承釘限制一個(gè)自由度y;在上蓋豎直放置時(shí)候，為了保證工件不在YOZ平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，所以在其底部用一托槽限制其兩個(gè)自由度z、x。這樣，支承板、支承釘、托槽三者就將工件的六個(gè)自由度都限制了，實(shí)現(xiàn)了完全定位。2、定位元件的設(shè)計(jì)1）支承板在前面的銖床夾具設(shè)計(jì)中，由丁考慮到當(dāng)時(shí)的底部大接合面尚未加工，作為粗基準(zhǔn)只能用支承釘定位。但在鉆床火具設(shè)計(jì)中，大接合面已經(jīng)精加工，所以適合用兩塊支承板定位了。支承板較之前面的支承釘能大大的增大受力面積，更好的保證工件受力不變形。支承板類型選用A型（用丁頂面和側(cè)面定位）。由丁采用了兩個(gè)支承板，所以按照要求，在其裝配后磨平工作面，以保證

35、等高性。2）支承釘此次用到了一個(gè)側(cè)面的固定支撐釘，宜選用C型。參見圖2-1。3）托槽此次在工件定位中用到了托槽來限制z、x兩個(gè)自由度。具體形狀參見圖2-2所示:圖2-1C型固定支承釘%圖2-2托槽托槽實(shí)際上是平面支承的一個(gè)演化?？紤]到實(shí)際情況，工件的長側(cè)邊厚度較?。?0mm，且長度尺寸較大（330mm,所以選用標(biāo)準(zhǔn)的支承板來定位是不行的。托槽槽寬尺寸為14mm大丁上蓋側(cè)邊厚度10mm主要是考慮到托槽只是起到一個(gè)“托”的作用，兩邊都留有適當(dāng)間隙是為防止工件安裝時(shí)被槽的某一側(cè)擋到，使得工件過定位。2.1.2鉆床火具的定位誤差分析1、鉆孔距底面高度尺寸370.1mm勺定位誤差分析對丁此次設(shè)計(jì)的鉆床夾

36、具，工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為上蓋底部大接合面，而工序基準(zhǔn)也為底部大接合面，所以，基準(zhǔn)不重合誤差B=0。因?yàn)椴淮嬖谥圃觳粶?zhǔn)確的定位副，所以，定位基準(zhǔn)位移誤差Y=0mm所以，深度尺寸的定位誤差為d=Ab+Y=0mm2、鉆孔與工藝定位孔間距尺寸1340.1mm勺定位誤差分析階梯孔尺寸1340.1mmK設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工藝定位孔，而本工序中的工序基準(zhǔn)為工件外側(cè)邊。所以存在基準(zhǔn)不重合誤差。由零件圖知其基準(zhǔn)不重合誤差值等丁工序尺寸公差值，即B=+0.05-（-0.05）=0.1mm.因?yàn)椴淮嬖谥圃觳粶?zhǔn)確的定位副，所以，定位基準(zhǔn)位移誤差丫=0mm所以該尺寸的定位誤差d=b+Y=0.1mm2.1.3鉆削力與夾緊力的計(jì)算1、

37、鉆削力的計(jì)算采用的是高速鋼鉆頭，故而進(jìn)給力計(jì)算公式查表得：FfCfdZFffYFfkFf（2-1）式中Ff鉆削進(jìn)給力（N）;kFy安全系數(shù)；d0鉆頭直徑（mm；Cf、ZFy、YFy-此工序鉆中8.5mmJL,所以,所以鉆削力為:k0k41.2K1.0,k6kpminkpmaxFf1.2,k21.15,k31.01.0kp(生)0。p190/170、0.6()0.9351902900.6()1.153190kp1.1GfdZFffYFfkFf(2-2)-系數(shù)，由被加工的材料性質(zhì)和鉆削條件決定。由文獻(xiàn)查表得安全系數(shù)為：中其他參數(shù)查表得:CFf420,ZFf0.8d8.5,f0.3所以，F(xiàn)f4208

38、.51°0.30.81.21.21.151.01.01.01.12486N2、夾緊力的計(jì)算由丁工件受的鉆削力在豎直平面上的分力Py是方向大小包定不變的力。但在水平面內(nèi)，是一圓周力，大小不變，方向時(shí)刻變化。在估算夾緊力的時(shí)候，應(yīng)該考慮到鉆削力分力Px在垂直定位平面方向和垂直定位平面方向上的兩種情況，并分別計(jì)算取大值。1）分力Px在定位平面法線方向時(shí)此時(shí)工件受力情況如下圖2-3所示：圖2-3工件受力圖根據(jù)受力情況對工件進(jìn)行靜平衡計(jì)算:Y方向受力平衡：0即：PyGN20X方向平衡：X0即：X2N1Px2W0乂相對與原點(diǎn)的轉(zhuǎn)距和為0即Mo0即：2W147N252N1143G5Py37Px22

39、00乂相對丁鉆削點(diǎn)處的轉(zhuǎn)矩為零，即2N177G322W7332N20乂已知：1（PxPy2）2Ff2486NG=500N倩算）將數(shù)據(jù)帶入上述方程解得理論夾緊力W=1153N2）分力Px在定位平面切向時(shí)此時(shí)工件受力情況如圖2-4所示：根據(jù)受力情況對工件進(jìn)行靜平衡計(jì)算：Y方向受力平衡：0即：PyGN20X方向平衡：X0即:P_2Wf_2N?；_0乂相對與原點(diǎn)的轉(zhuǎn)距和為0即：Mo0即：2(WfNif)143Py102Px2200乂有：1(PxPy2)2Ff2486NWfWfNifNif2G=500N倩算)且由資料查得夾緊塊對工件的摩擦系數(shù)：f10.30.5,取f10.4支承板對工件的摩擦系數(shù)：f20

40、.10.4,取f20.2將數(shù)據(jù)帶入上述方程解得理論夾緊力：W=1520N所以，火緊裝置的夾緊力應(yīng)該取較大值W=1520N查資料選定安全系數(shù)：KK0K1K2K3K4K5K6由資料查得：K01.3,K11.0,K21.3,K31.0,K41.0,K51.0,K61.0所以，K1.31.01.31.01.01.01.01.69工件夾緊需要的夾緊力大約為：WKWK15201.692568N件受力圖2.1.4夾具的夾緊裝置與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)因?yàn)楣ぜ谴罅可a(chǎn)，夾緊力乂比較大，所以采用液壓夾緊，液壓缸選用通用系列查設(shè)計(jì)手冊，選用凸緣式油缸7。本設(shè)計(jì)中選擇由兩個(gè)液壓缸直接頂起火緊塊進(jìn)行壓緊，壓緊有效、快速。可以提高

41、生產(chǎn)率。具體的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2-5所示：在上圖的機(jī)構(gòu)中，工件豎直由右向左從托槽中插入，直至工件頂?shù)阶髠?cè)的支承釘，然后在啟動液壓缸，活塞推動夾緊塊夾緊工件。同樣，考慮到保護(hù)工件不致因?yàn)閵A緊力太大而變形，所以應(yīng)該保證活塞桿在接近其行程末端（留有適當(dāng)余量）處頂桿開始頂起火緊塊。余量也不能太小，否則夾緊力不夠，不能有效夾緊?？紤]到工件具體安裝的情況，由丁火緊塊夾緊作用的面不是工件的最高面（相對底部大接合面而言），選擇液壓缸型號的時(shí)候應(yīng)該考慮到其活塞行程問題。當(dāng)安裝工件的時(shí)候，兩個(gè)液壓缸此時(shí)都以回油卸載，活塞退回至行程起點(diǎn)，如果選用的液壓缸的活塞行程太短，活塞上的火緊塊退回行程不夠，工件插入的時(shí)候就會被火緊塊擋到，根本不能通過，這樣的錯(cuò)誤是不允許的。此次選用的液壓缸活塞行程25mmg尺寸驗(yàn)算，滿足要求圖2-5機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖本夾緊裝置中用到的凸緣式液壓缸的裝配圖如圖2-6所示，其中各主要零件如表2-1所示：本夾緊機(jī)構(gòu)中用到的夾緊塊是非標(biāo)準(zhǔn)件，作用部分為鑄件材料為灰鑄鐵HT20Q與后面的直桿焊接而成。表2-1凸緣式液壓缸零件列表U(mm)件號1234